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一种生物质无醛胶及其制备方法与流程

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询


1.本发明涉及胶黏剂领域,尤其涉及一种生物质无醛胶及其制备方法。


背景技术:

2.木材胶粘剂是人造板工业的关键核心技术。长期以来,我国所生产人造板的胶粘剂仍以“三醛胶”为主,在生产和使用过程中会挥发出有害气体一“游离甲醛”,造成目前我国人造板产品普遍档次低和对人居环境毒害隐患很大(如白血病婴儿事件等)。而高性能、高品质的无醛胶粘剂因其技术复杂,开发难度较大且成本昂贵,替代“三醛胶”的无醛型木材胶粘剂一直难以获得突破。目前国家正大力推崇低甲醛和无醛人造板新产品及其测试标准,未来20

30年无醛人造板产品将会是市场的主流。
3.目前,家居产品中用的无醛胶黏剂主要包括由大豆蛋白胶、淀粉基胶、异氰酸酯类胶和热塑性树脂类胶,其中淀粉基胶和大豆蛋白胶具有价格低廉、对环境友好等优点,但存在耐水性不佳、稳定性差及胶接强度不高的缺点;热塑性树脂类胶具有固化速度快、价格低廉、粘结力强等优点,但存在耐热耐水性差的缺点;异氰酸酯类胶的胶接强度高、耐水性好、固化速率快等优点,但其生产成本高、工艺较复杂且适用期短,使它在木地板行业的应用受到了限制。
4.本发明在为解决以上问题,使用在大自然中广泛存在于木材中的木质素为主要原料进行,无醛胶黏剂制作。本发明制备的无醛胶黏剂无甲醛释放,安全环保,丙烯酸乳液可在施胶过程中的均与性,使操作起来更方便快捷,多元醇可增加胶黏剂的保水性,使其在热压之前的开放时间得到延长。


技术实现要素:

5.为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:其制备方法如以下步骤:
6.原料质量分数如下:
7.木质素100份;
8.异氰酸酯9

15份;
9.丙烯酸乳液20

40份;
10.去离子水。
11.优选地,步骤一,将一定份数的木质素按照比例加去离子水进行分散,将木质素的固体含量调至35

40%之间,分散均匀后使用滴加泵缓慢滴加碱液将ph调解至8

9,得到物料a;
12.步骤二,将步骤一中的物料a升温至70

80℃,再保温10min后,加入二异氰酸酯保温30min,得到物料b;
13.步骤三,将步骤二中的物料b降温30

40℃,加入丙烯酸乳液与多元醇,保温40~90min,即可制得生物质无醛胶。
14.优选地,所述步骤一中调节ph值所用的碱液为氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化钠、碳
酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠中一种或几种所配任意固含的溶液。
15.优选地,所述异氰酸酯括异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、赖氨酸二异氰酸酯(ldi)中的一种或几种。
16.优选地,所述丙烯酸乳液为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯中的一种或几种。
17.优选地,所述多元醇包括季戊四醇、乙二醇(eg)1,2一丙二醇(1,2

pg)、 1,4_丁二醇(bdo)、1,67己二醇(hd)、新戊二醇(npg)、二缩二乙二醇(eg
·
)、一缩二丙二醇(i)(pg)、三羟甲基丙烷(tmp)和甘油中的一种或几种。
18.与现有技术相比,本发明的优点为:
19.1.本发明制备的无醛胶黏剂无甲醛释放,安全环保;
20.2.丙烯酸乳液可在施胶过程中的均与性,使操作起来更方便快捷,多元醇可增加胶黏剂的保水性,使其在热压之前的开放时间得到延长。
21.3.木质素产自于自然界,产生全过程无污染,可持续,可从造纸废弃物中提取得到,又为保护环境作出贡献。
具体实施方式
22.下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,针对实施例给出说明:
23.实施例1
24.1)将100份木质素按照比例加水进行分散,分散均匀后使用滴加泵缓慢滴加碱液将ph调解至8;
25.2)升温至80℃保温10min加入异佛尔酮二异氰酸酯保温30min;
26.3)降温35℃,加入9份丙烯酸甲酯与30份1,4_丁二醇,保温40min,使用去离子水调节固含,即可制得胶黏剂。
27.实施例2
28.1)将100份木质素按照比例加水进行分散,分散均匀后使用滴加泵缓慢滴加碱液将ph调解至9;
29.2)升温至75℃保温10min加入二六亚甲基二异氰酸酯保温30min;
30.3)降温40℃,加入12份丙烯酸丁酯与20份季戊四醇,保温70min,使用去离子水调节固含,即可制得胶黏剂。
31.实施例3
32.1)将100份木质素按照比例加水进行分散,分散均匀后使用滴加泵缓慢滴加碱液将ph调解至8.5;
33.2)升温至70℃保温10min加入二苯基甲烷二异氰酸酯保温30min;
34.3)降温30℃,加入15份烯酸乙酯与40份甘油,保温90min,使用去离子水调节固含,即可制得胶黏剂。
35.实施例4
36.1)将100份木质素按照比例加水进行分散,分散均匀后使用滴加泵缓慢滴加碱液将ph调解至9;
37.2)升温至75℃保温10min加入二环己基甲烷二异氰酸酯保温30min;
38.3)降温40℃,加入12份丙烯酸正辛酯与20份乙二醇,保温70min,使用去离子水调节固含,即可制得胶黏剂。
39.按照国标gb/t 17657

2013测试上述方法制得板材的胶合强度和甲醛释放量,结果见表1。
40.该国标中测试胶合强度4.17.5.2.3,测试样品大小10*2.5cm,开槽按照标准进行,两种方法均可和甲醛释放量(干燥器法)测试样品大小为15*5cm
41.编号胶合强度/mpa甲醛释放量(mg/l)实施例10.890.01实施例20.940实施例30.90.005实施例40.90
42.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征:
1.根据权利要求1所述的一种生物质无醛胶,其特征在于:原料质量分数如下:木质素100份;异氰酸酯9

15份;丙烯酸乳液20

40份;去离子水。2.一种生物质无醛胶的制备方法,其特征在于,其制备方法如以下步骤:步骤一,将一定份数的木质素按照比例加去离子水进行分散,将木质素的固体含量调至35

40%之间,分散均匀后使用滴加泵缓慢滴加碱液将ph调解至8

9,得到物料a;步骤二,将步骤一中的物料a升温至70

80℃,再保温10min后,加入二异氰酸酯保温30min,得到物料b;步骤三,将步骤二中的物料b降温30

40℃,加入丙烯酸乳液与多元醇,保温40~90min,即可制得生物质无醛胶。3.根据权利要求2所述的一种生物质无醛胶的制备方法,其特征在于:所述步骤一中调节ph值所用的碱液为氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠中一种或几种所配任意固含的溶液。4.根据权利要求2所述的一种生物质无醛胶的制备方法,其特征在于:所述异氰酸酯括异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、赖氨酸二异氰酸酯(ldi)中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的一种生物质无醛胶的制备方法,其特征在于:所述丙烯酸乳液为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯中的一种或几种。6.根据权利要求2所述的一种生物质无醛胶的制备方法,其特征在于:所述多元醇包括季戊四醇、乙二醇(eg)1,2一丙二醇(1,2

pg)、1,4_丁二醇(bdo)、1,67己二醇(hd)、新戊二醇(npg)、二缩二乙二醇(eg
·
)、一缩二丙二醇(i)(pg)、三羟甲基丙烷(tmp)和甘油中的一种或几种。

技术总结
本发明公开了一种生物质无醛胶及其制备方法,涉及胶黏剂领域,其制备方法如以下步骤:将一定份数的木质素按照比例加水进行分散,分散均匀后使用滴加泵缓慢滴加碱液将PH调解至8~9;升温至70


技术研发人员:施晓旦 孙海强 金霞朝
受保护的技术使用者:上海昶法新材料有限公司
技术研发日:2021.09.28
技术公布日:2021/12/30